Gilbert Sandford Vernam (* 4. April 1890 in Brooklyn, New York; † 7. Februar 1960) |
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Letztmalig dran rumgefummelt: 12.11.20 19:04:55 |
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Es gibt sie, die relativ
sicheren Chiffrierverfahren, die nur mit großem Aufwand und praktisch gar
nicht geknackt werden können. Leider zählte der in mc 9/90 vorgeschlagene
nicht dazu. Hier nun die Entschlüsselung ... das muss hier später nochmals
nachrecherchiert werden!!! Mathematisch nachweisbar nicht brechbar sind Chiffren, bzw. Codes, welche keine Muster generieren (was aber alle einfach handzuhabenden Verfahren quasi im Algorithmus implementiert bis dato (ca. 1920) an sich hatten). Hinzu kommen leider noch insgesamt 3 leicht zu formulierende, jedoch in Praxi leider extrem schwer einzuhaltende Regeln:
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0. Das Problem "Zufall" 1. Zur Geschichte 2. Der Vernam-Chiffre binär klassisch 3. ... anders dezimal geht auch ... 4. Die Ansätze mit dem Baudot/Murray-Code ... 5. ... unsere Beispiele 6. Die Software-Lösungen ... 7. Verwandte Themen |
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Quellen: | |||||||||
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0. Das Problem "Zufall" |
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Mit der Elektrifizierung der
Nachrichtenübertragung wurde eine binäre Umsetzung des Alphabets nötig, da
elektrischer Draht nur Stromstösse weiterleiten kann. Als eine Folge wurde
das Morsealphabet entwickelt. Von da an war es auch zum chiffrierten Text
nicht mehr weit. |
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1. Zur Geschichte |
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Mit der Elektrifizierung der
Nachrichtenübertragung wurde eine binäre Umsetzung des Alphabets nötig, da
elektrischer Draht nur Stromstösse weiterleiten kann. Als eine Folge wurde
das Morsealphabet entwickelt. Von da an war es auch zum chiffrierten Text
nicht mehr weit. |
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Das VERNAM-Verfahren Der wahrscheinliche Kriegseintritt der USA (1917) veranlasste die US-Army nach einer leistungsfähigen Nachrichtenverbindung mit Europa zu suchen, zu ihren dann dort zu stationierenden Truppen. Die damals verfügbare Funktelegraphie war dazu nicht geeignet, zu unsicher und leistungsschwach waren die Verbindungen. Die mögliche Telegraphie über das Unterseekabel war ebenso in der Leistung begrenzt und man musste außerdem die Nachrichten umständlich per Hand verschlüsseln, da man Anzapfungen des Kabels befürchtete. Die Fernschreiber-Chiffrierung - das absolut sichere Verfahren auch heute noch, bei richtiger Anwendung!!! Die damals größte amerikanische Fernmeldegesellschaft, die American
Telegraph & Telefon Co. (AT&T) sollte daher prüfen, ob einer der neuen
Fernschreiber"' für die Army geeignet und abhörsicher sei, und
insbesondere
umständliche Verschlüsselungsprozeduren damit entfallen könnten. Mit dieser
Untersuchung beauftragte AT&T den jungen (27jährigen) Fernmeldeingenieur
Gilbert VERNAM. Bald konnte er nachweisen, dass die Fernschreibimpulse per
Oszillograph aufgezeichnet und rekonstruiert werden können, auch wenn
Multiplex-Übertragung angewendet würde. |
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2. Der Vernam-Chiffre binär - die Zeichenanordnung der Buchstaben im Alphabet einschließlich Sonderzeichen sowie Ziffern als Basis |
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Der eigentliche Rechenvorgang bei der Vernamverschlüsselung ist bestechend einfach, da es sich um eine einfache Addition (Kodierung: x ¤ y) bzw. Subtraktion (Dekodierung: [x ⊕ y] ⊕ y = x ) von Ziffern handelt. Trotz der Einfachheit des Verfahrens wählt man in der Praxis zweckmäßigerweise zwei leicht voneinander verschiedene Verfahren, je nachdem ob von Hand oder mit dem Computer gearbeitet wird. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Das menschliche Denken heutiger Zeit ist im Dezimalsystem verhaftet und
daher liegt es nahe dieses für den Verschlüsselungsvorgang von Hand
einzusetzen. Zuerst wird jedem Zeichen des in Frage kommenden Zeichenvorrates (bspw. A-Z, 0-9, Sonderzeichen) ein Zahlenwert zugeordnet. Um Zweideutigkeiten beim Dechiffrieren zu vermeiden, würde man für 45 Zeichen die Zahlen 5-50 wählen.
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Baudot-Code Standard
Baudot-Code gespiegelt |
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Murray-Code-Tabelle komplett revers und horizontal gespiegelt |
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Alphabet-Lage für
Zwischenrechnungen
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Plaintext: Angriff morgen früh um sieben Uhr! | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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... mit Leerzeichen und bereinigt nach gespiegeltem Murray-Code
erhalten wir: 11000 00110 01011 01010 01100 10110 10110 00100 00111 00011 01010 01011 10000 00110 00100 10110 01010 11100 10000 00101 00100 11100 00111 00100 10100 01100 10000 10011 10000 00110 00100 11100 00101 01010 |
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Keystrom: 01001011111101100011001101011111111110010 ab Position 8 ... er wird, genau so, wie bei Vigenére-Chiffre, wiederholt eingeschrieben! |
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Cipher-Code:
Plaincode: 11000 00110 01011 01010 01100 10110 10110
00100 00111 00011 01010 01011
Plaincode: 10000 00110 00100 10110 01010 11100 10000 00101 00100 11100
00111 00100
Plaincode: 10100 01100 10000 10011 10000 00110 00100 11100 00101 01010 |
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3. ... dezimal geht auch anders ... |
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Hauptproblem dürfte die Beschaffung eines allgemein bekannten sowie auch hinreichend verfügbaren Buches mit möglichst vielem und somit unauffälligen Statistik-Material ein. Möglich wären hier ein Telefonbuch oder ein Fahrplan einer jeweils bestimmten Region. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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4. Die Ansätze mit dem Bautot/Murray-Code ... |
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CCITT1 & CCITT2 haben hierbei in der technischen Praxis das Rennen gemacht. Das Binärsystem ist prätestiniert für die Arbeit mit dem Vernam-Chiffre - dann allerdings in der Modulo-2 Operation. Das ist eine Binäraddition ohne Übertrag. Problematisch bleibt die Schlüsselgenerierung für den Stromchiffre. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Baudot-Murray-Code alphabetisch
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Baudot-Murray-Code numerisch sortiert zum
schnelleren Decodieren
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T
00001 O 00011 SPACE 00100 H 00101 N 00110 M 00111 L 01001 R 01010 G 01011 I 01100 P 01101 C 01110 V 01111 E 10000 Z 10001 D 10010 B 10011 S 10100 Y 10101 F 10110 X 10111 A 11000 W 11001 J 11010 U 11100 K 11110 Q 11101 |
5. Die Lösungen von uns ... |
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Die Software zu diesem
Problemkreis wurde im Frühjahr 2012 mit Delphi 6.0 erstellt. Dies hat zum
einen den Grund, dass wir als Schule die erforderlichen Lizenezen halten
sowie den, dass dieses System in sich vollkommen zur Problemlösung
ausreichend und dabei doch aufwärtskompatibel ist und "sauber" programmiert
werden muss. Für die Anwendung, welche auf den ersten Blick etwas umständlich erscheinen mag, stand als Entscheidungskriterium vor allem die Nachvollziehbarkeit im Raum. Und da auch ich nicht solche Projekte an einem Tag stricke (zumal man bei diesen Dimensionen wirklich erst bei der Arbeit am Projekt seine innewohnenden Potenzen bemerkt), gibt's hier mal die Komplettübersicht, wie dieses Projekt "gewachsen" ist. |
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6. Die Software-Lösungen ... |
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Die Software zu diesem
Problemkreis wurde im Frühjahr 2012 mit Delphi 6.0 erstellt. Dies hat zum
einen den Grund, dass wir als Schule die erforderlichen Lizenezen halten
sowie den, dass dieses System in sich vollkommen zur Problemlösung
ausreichend und dabei doch aufwärtskompatibel ist und "sauber" programmiert
werden muss. Für die Anwendung, welche auf den ersten Blick etwas umständlich erscheinen mag, stand als Entscheidungskriterium vor allem die Nachvollziehbarkeit im Raum. Und da auch ich nicht solche Projekte an einem Tag stricke (zumal man bei diesen Dimensionen wirklich erst bei der Arbeit am Projekt seine innewohnenden Potenzen bemerkt), gibt's hier mal die Komplettübersicht, wie dieses Projekt "gewachsen" ist. |
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... und was man beachten muss: zuerst der Text (Plain- oder Ciphertext) |
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7. Verwandte Themen |
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Der VERNAM-Chiffre war als der Hammer, welcher er dann wurde, zu seiner Geburt als solcher nicht abzusehen, dabei gehört er zu den Chiffren, welche die Kryptologie um wesentliche Aspekte bereichert haben. Grundsätzlich und bis heute unbestritten sowie mathematisch klar nachweisbar, liegen in diesem Verfahren die Möglichkeiten zum nicht knackbaren Chiffre/Code! Im Versuch blickt er da ja durchaus auf einige repräsentative Verwandte zurück | ||||||||||||
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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha | © Frank Rost am 24. März 2009 |
... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-) „Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“ Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist |
Diese Seite wurde ohne Zusatz irgendwelcher Konversationsstoffe erstellt ;-) |